• Tidak ada hasil yang ditemukan

DAFTAR ISI - Analisa Pengaruh Pola Penempatan Fluid Viscous Damper Terhadap Respon Struktur Gedung Akibat Gaya Gempa

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2019

Membagikan "DAFTAR ISI - Analisa Pengaruh Pola Penempatan Fluid Viscous Damper Terhadap Respon Struktur Gedung Akibat Gaya Gempa"

Copied!
16
0
0

Teks penuh

(1)

DAFTAR ISI

2. 2. Dinamik Karakteristik Struktur Bangunan ... 10

2. 2. 1. Massa ... 11

2. 2. 1. 1. Model Lumped Mass ... 11

2. 2. 1. 2. Consistent Mass Matrix ... 12

2. 2. 2. Kekakuan ... 13

(2)

2. 2. 3. 1. Damping Klasik (Clasical Damping) ... 15

BAB III. ANALISIS FLUID VISCOUS DAMPER PADA BANGUNAN ... 28

3. 1. Getaran Dan Damping ... 28

3. 2. Viscous Damping ... 30

3. 3. Fluid Viscous Damper ... 32

3. 3. 1. Sejarah ... 32

3. 3. 2. Bagian-Bagian Fluid Viscous Damper ... 35

3. 3. 3. Metode Disipasi Energi FVD ... 36

(3)

4. 4 Perhitungan Beban Struktur ... 48

4. 4. 1 Beban Mati ... 48

4. 4. 2 Beban Hidup ... 48

4. 4. 3 Beban Gempa ... 48

4. 4. 4 Kombinasi Pembebanan ... 49

4. 5 Data Fluid Viscous Damper ... 50

4. 6 Hasil Perhitungan ... 52

4. 6. 1 Simpangan Antar Tingkat ... 52

4. 6. 1. 1 Simpangan Antar Tingkat Tanpa Menggunakan Fluid Viscous Damper ... 52

4. 6. 1. 2 Simpangan Antar Tingkat Dengan Menggunakan Fluid Viscous Damper Dengan Pola 1 ... 55

4. 6. 1. 3 Simpangan Antar Tingkat Dengan Menggunakan Fluid Viscous Damper Dengan Pola 2 ... 58

4. 6. 1. 4 Simpangan Antar Tingkat Dengan Menggunakan Fluid Viscous Damper Dengan Pola 3 ... 61

4. 6. 2 Momen ... 65

4. 6. 2. 1 Momen Tanpa Menggunakan Damper ... 65

4. 6. 2. 2 Momen Dengan Menggunakan Damper Pola 1 ... 67

4. 6. 2. 3 Momen Dengan Menggunakan Damper Pola 2 ... 68

4. 6. 2. 4 Momen Dengan Menggunakan Damper Pola 3 ... 69

(4)

4. 6. 2. 1 Gaya Lintang Tanpa Menggunakan Damper ... 71

4. 6. 2. 2 Gaya Lintang Dengan Menggunakan Damper Pola 1 ... 72

4. 6. 2. 3 Gaya Lintang Dengan Menggunakan Damper Pola 2 ... 74

4. 6. 2. 4 Gaya Lintang Dengan Menggunakan Damper Pola 3 ... 75

4. 6. 4 Gaya Normal ... 77

4. 6. 2. 1 Gaya Normal Tanpa Menggunakan Damper ... 77

4. 6. 2. 2 Gaya Normal Dengan Menggunakan Damper Pola 1 .... 77

4. 6. 2. 3 Gaya Normal Dengan Menggunakan Damper Pola 2 .... 78

4. 6. 2. 4 Gaya Normal Dengan Menggunakan Damper Pola 3 .... 79

4. 6. 5 Perbandingan Simpangan Maksimum Struktur Tanpa Damper Dengan Struktur Dengan 3 Pola Damper ... 79

4. 6. 6 Perbandingan Gaya-Gaya Maksimum Struktur Tanpa Damper Dengan Struktur Dengan 3 Pola Damper ... 81

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 83

5.1 Kesimpulan ... 83

5. 2 Saran ... 84

DAFTAR PUSTAKA ... 85

(5)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Lempeng Tektonik ... 1

Gambar 1.2 Denah Bangunan ... 5

Gambar 1.3 Pola penempatan Fluid Viscous Damper ... 6

Gambar 2.1 Pemodelan Struktur SDOF ... 17

Gambar 2.2 Struktur SDOF akibat Base Motion ... 19

Gambar 2.3 Keseimbangan Gaya Dinamik dengan fS, fD dan fI (Chopra, 1995) ... 23

Gambar 3.1. Getaran Bebas dengan Damping ... 29

Gambar 3.2. Lembar Paten R. Peo’s Rotary Shock Absorber ... 33

Gambar 3.3. Fluid Viscous Damper yang Diaplikasikan pada Bangunan ... 34

Gambar 3.3. Bagian – Bagian Fluid Viscous Damper ... 35

Gambar 3.4. Grafik Hubungan Gaya Damping dengan Kecepatan ... 38

Gambar 3.5. Basic Mounting Attachment Styles ... 39

Gambar 3.6 The San Fransisco Pasific Center Office Building ... 39

Gambar 3.7 Pemasangan Damper The Hotel Woodland, Woodland, California ... 40

Gambar 3.8 Pasific Northwest Baseball Stadium, Sheattle, Washington ... 40

Gambar 3.9 Penempatan Damper Pola 1 ... 41

Gambar 3.40 Penempatan Damper Pola 2 ... 42

Gambar 3.41 Penempatan Damper Pola 3 ... 43

Gambar 4.1 Tampak perspektif Permodelan Struktur ... 47

Gambar 4.2 Tampak depan ... 47

(6)

Gambar 4.4 Struktur Tanpa Damper ... 52

Gambar 4.5 Struktur Tanpa dengan Damper Pola 1 ... 55

Gambar 4.6 Struktur Tanpa dengan Damper Pola 2 ... 59

(7)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1: Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka

tanah untuk masing-masing wilayah gempa di Indonesia ... 25

Tabel 2.2: Faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung ... 25

Tabel 4.1 Hasil displacemen maksimum tanpa menggunakan fluid viscous damper ... 53

Table 4.2 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah X tanpa menggunakan

fluid viscous damper ... 53

Table 4.3 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah Y tanpa menggunakan

fluid viscous damper ... 54

Table 4.4 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah Z tanpa menggunakan

fluid viscous damper ... 54

Tabel 4.5 Hasil displacemen maksimum dengan menggunakan fluid viscous

damper pola 1. ... 56

Table 4.6 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah X dengan menggunakan

fluid viscous damper pola 1 ... 57

Table 4.7 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah Y tanpa menggunakan fluid

viscous damper pola 1 ... 57

Table 4.8 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah Z dengan menggunakan fluid

viscous damper pola 1 ... 58

Tabel 4.9 Hasil displacemen maksimum dengan menggunakan fluid viscous damper

pola 2. ... 59

(8)

viscous damper pola 2 ... 60

Table 4.11 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah Y tanpa menggunakan fluid viscous damper pola 2 ... 60

Table 4.12 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah Z dengan menggunakan fluid viscous damper pola 2 ... 61

Tabel 4.13 Hasil displacemen maksimum dengan menggunakan fluid viscous damper pola 3 ... 62

Table 4.14 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah X dengan menggunakan fluid viscous damper pola 3 ... 63

Table 4.15 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah Y tanpa menggunakan fluid viscous damper pola 3 ... 63

Table 4.16 Simpangan Antar Tingkat maksimum arah Z dengan menggunakan fluid viscous damper pola 3 ... 64

Tabel 4.17 Momen maksimum pada kolom tanpa fluid viscous damper ... 65

Tabel 4.18 Momen maksimum pada balok tanpa fluid viscous damper ... 66

Tabel 4.19 Momen maksimum pada kolom dengan fluid viscous damper pola 1 ... 67

Tabel 4.20 Momen maksimum pada balok dengan fluid viscous damper pola 1 ... 67

Tabel 4.21 Momen maksimum pada kolom dengan fluid viscous damper pola 2 ... 68

Tabel 4.22 Momen maksimum pada balok dengan fluid viscous damper pola 2 ... 69

Tabel 4.23 Momen maksimum pada kolom dengan fluid viscous damper pola 3 ... 69

Tabel 4.24 Momen maksimum pada balok dengan fluid viscous damper pola 3 ... 70

(9)

Tabel 4.26 Gaya Lintang maksimum pada balok tanpa fluid viscous damper ... 71

Tabel 4.27 Gaya Lintang maksimum pada kolom dengan fluid viscous damper pola 1 .. 72

Tabel 4.28 Gaya Lintang maksimum pada balok dengan fluid viscous damper pola 1 .... 73

Tabel 4.29 Gaya Lintang maksimum pada kolom dengan fluid viscous damper pola 2 .. 74

Tabel 4.30 Gaya Lintang maksimum pada balok dengan fluid viscous damper pola 2 .... 75

Tabel 4.31 Gaya Lintang maksimum pada kolom dengan fluid viscous damper pola 3 .. 75

Tabel 4.32 Gaya Lintang maksimum pada balok dengan fluid viscous damper pola 3 .... 76

Tabel 4.33 Gaya Normal maksimum pada kolom tanpa fluid viscous damper. ... 77

Tabel 4.34 Gaya Normal maksimum pada kolom dengan fluid viscous damper pola 1... 78

Tabel 4.35 Gaya Normal maksimum pada kolom dengan fluid viscous damper pola 2... 78

Tabel 4.36 Gaya Normal maksimum pada kolom dengan fluid viscous damper pola 3... 79

Tabel 4.37 Perbandingan displacement maksimum struktur tanpa damper dan

dengan damper ... 79

Tabel 4.38 Perbandingan Simpangan antar tingkat maksimum struktur tanpa damper

dan dengan damper ... 80

Tabel 4.39 Perbandingan Gaya-gaya maksimum pada Kolom struktur tanpa damper

dan dengan damper ... 81

Tabel 4.40 Perbandingan Gaya-gaya maksimum pada balok struktur tanpa damper

(10)

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Masalah

Indonesia terletak di daerah dengan tingkat aktivitas gempa tinggi. Hal

tersebut sebagai akibat bertemunya tiga lempeng tektonik utama dunia yakni :

Samudera India – Australia di sebelah selatan, Samudera Pasifik di sebelah Timur

dan Eurasia, dimana sebagian besar wilayah Indonesia berada di dalamnya.

Pergerakan relatif ketiga lempeng tektonik tersebut dan dua lempeng lainnya, yakni

laut Philipina dan Carolina mengakibatkan terjadinya gempa-gempa bumi di daerah

perbatasan pertemuan antar lempeng dan juga menimbulkan terjadinya sesar-sesar

regional yang selanjutnya menjadi daerah pusat sumber gempa juga.

(11)

Wilayah Indonesia dibagi dalam 6 (enam) wilayah gempa dengan

masing-masing tingkat kerawanan terjadinya gempa.

Gempa bumi tidak bisa dicegah dan sulit untuk memprediksi kapan

terjadinya, maka dari itu perlu dilakukan usaha-usaha untuk memperkecil kerugian

dan kerusakan yang ditimbulkannya.

Pada perencanaan bangunan, parameter gempa bumi yang langsung

mempengaruhi perencanaan adalah percepatan tanah yang ditimbulkan oleh

gelombang seismic yang bekerja pada bangunan. Besarnya tergantung pada beberapa

faktor, antara lain besarnya kekuatan gempa, jarak episenter ke daerah tempat

bangunan berdiri, kedalaman pusat gempa, jenis tanah, sistem pondasi, massa,

geometri bangunan, dan lain sebagainya.

Secara konvensional, kerusakan bangunan akibat gaya gempa dapat dicegah

dengan memperkuat struktur bangunan terhadap gaya gempa yang terjadi padanya.

Kerusakan elemen baik struktural maupun nonstruktural umumnya disebabkan

adanya interstory dift (perbedaan simpangan antar tingkat). Untuk memperkecil

interstory drift dapat dilakukan dengan memperkaku bangunan dalam arah lateral.

Konsekwensinya, pada bangunan dimana kekakuan lateralnya cukup besar akan

mengalami percepatan lantai yang besar, sementara pada bangunan flexible akan

mengalami perpindahan lateral yang besar sehingga jika terjadi gempa kuat, struktur

akan mengalami kerusakan yang signifikan.

Seiring dengan perkembangan teknologi dalam perencanaan bangunan tahan

gempa, saat ini telah dikembangkan pendekatan desain untuk mengurangi resiko

(12)

struktur itu sendiri, tetapi dengan mereduksi gaya gempa yang bekerja pada

bangunan. System ini disebut dengan peredam atau damper.

Peredam ini dikhususkan untuk diaplikasikan pada bangunan yang beresiko

mengalami percepatan dan perpindahan lateral yang besar bila terkena beban

dinamis. Struktur yang dimaksud seperti gedung bertingkat tinggi, jembatan dengan

bentang panjang, dan menara. Pemasangan peredam dengan kata lain seperti

menerapkan teknlogi kontrol pada struktur.

Kontrol pada struktur diklasifikasikan dalam beberapa jenis yaitu tipe pasif,

tipe aktif, dan tipe hibrid yang merupakan tipe kombinasi. Metode pengendali aktif

menggunakan sensor pengukur percepatan struktur, aktuator pembangkit gaya luar

dan kontroller yang mengatur pemberian energi luar. Metode pasif tidak memerlukan

energy luar. Metode hibrid merupakan kombinasi dari kedua metode tersebut.

Kelebihan control aktif adalah karakteristik dinamik struktur dapat beradapasi

dengan beban dinamis yang timbul, sedangkan kelebihan control pasif adalah karena

kesederhanaan dalam desain, pemasangan, dan terutama pemeliharaannya (

W.F.Tjong). Sistem control pasif terdiri atas Tuned Mass Damping, Energy

Disappation, Seismic Isolation (D.J. Dowrick, Earthquake Resistent Design And Risk

Reduction, 2003).

Salah satu alat kontrol pasif pada struktur yang tergolong dalam system

Energy Disappation adalah Fluid Viscous Damper (FVD). FVD dapat dipasang pada

berbagai jenis struktur, antara lain: gedung bertingkat, menara, dan jembatan dengan

bentang panjang. Tujuan pemasangan FVD adalah untuk memperkecil respon

(13)

bekerja. Beban dinamis yang dimaksud dapat berupa gempa, angin, dan getaran

mesin.

Pada struktur gedung bertingkat yang menggunakan FVD, damper tersebut

dipasang pada bagian atas bangunan, baik pada sebagian lantai teratas, ataupun pada

setiap lantai, tergantung pada daerah gempa dimana gedung berdiri. Dalam tugas

akhir ini saya akan menyajikan studi efektifitas penempatan FVD (Fluid Viscous

Damper) pada bangunan bertingkat yaitu struktur rangka 12 lantai, dalam mereduksi

respons struktur terhadap beban gempa.

I.2 Perumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah efektifitas

penempatan FVD (Fluid Viscous Damper) pada struktur portal beton, diamana akan

diperoleh perbandingan respons struktur pada bangunan yang menggunakan FVD

dengan pola penempatan yang berbeda.

I.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai

berikut:

1. Struktur berada pada wilayah gempa di Indonesia

2. Struktur yang direncanakan adalah portal beton 12 lantai yang memiliki

dimensi yang sama (struktur bangunan gedung beraturan).

3. Analisis struktur dilakukan dengan analisis nonlinear time history

(14)

I.4 Maksud dan Tujuan

Adapun tujuan penulisan dari tugas akhir ini adalah:

1. Menghitung momen, gaya lintang, gaya normal, dan perpindahan antar lantai

akibat gaya gempa pada bangunan tersebut.

2. Membandingkan pada pola penempatan mana yang menghasilkan respons

struktur lebih kecil.

(15)

Gambar 1.3 Pola penempatan Fluid Viscous Damper I.5 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah studi literature

yaitu dengan mengumpulkan data – data dan keterangan dari buku dan jurnal yamg

berhubungan dengan pembahasan pada tugas akhir ini, serta masukan dari dosen

pembimbing. Analisa struktur dilakukan dengan program computer yaitu dengan

program SAP 2000 versi 14.00.

I.6 Sistematika Penulisan

Adapun sistematika dalam pembuatan tugas akhir ini dibagi dalam 5 (lima) bab

(16)

BAB I. PENDAHULUAN

Bersisikan tentang latar belakang pembuatan tugas akhir, perumusan masalah,

batasan masalah, tujuang penelitian, dan metode analisis yang digunakan serta

sistematika penulisan tugas akhir yang digunakan.

BAB II. LANDASAN TEORI

Berisikan uraian teori yang didapat dari berbagai literatur yang berhubungan

dengan tugas akhir yang dikerjakan. Dalam hal ini membahas tentang konsep kerja

Fluid Viscous Damper (FVD) pada bangunan struktur bertingkat.

BAB III. ANALISIS DAMPER PADA BANGUNAN

Berisikan tentang sistem kerja viscous damper khusunya fluid viscous damper

pada bangunan.

BAB IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN MASALAH

Berisikan tentang pengolahan data dan penyajiannya yang dikerjakan dengan

program SAP 2000 untuk mencapai tujuan dari tugas akhir ini.

BAB V. KESIMPULAN

Berisikan kesimpulan – kesimpulan yang dirumuskan berdasarkan hasil

analisa yang telah dilakukan, serta memuat saran yang bertujuan untuk memberikan

Gambar

Gambar 1.1. Lempeng Tektonik
Gambar 1.2 Denah Bangunan
Gambar 1.3 Pola penempatan Fluid Viscous Damper

Referensi

Dokumen terkait

Hal ini melatarbelakangi saya karena di negara maju seperti Jepang dan Amerika banyak ditemukan bangunan struktur bertingkat tinggi yang didalamnya dipasang TMD ( Tuned Masss

Dan dengan menggunakan perhitungan analisis modal dan respon spectra design diperoleh hasil bahwa Tuned Mass Damper (TMD) yang dipasang pada lantai paling atas dari

Hal ini melatarbelakangi saya karena di negara maju seperti Jepang dan Amerika banyak ditemukan bangunan struktur bertingkat tinggi yang didalamnya dipasang TMD ( Tuned Masss

2.3 Sambungan momen jepit balok – kolom Pada hubungan balok kolom portal baja gaya dalam yang terjadi adalah: gaya momen dan gaya lintang atau geser, karena itu

Dan dengan menggunakan perhitungan analisis modal dan respon spectra design diperoleh hasil bahwa Tuned Mass Damper (TMD) yang dipasang pada lantai paling atas dari